木材硅石改性剂的制备工艺

为了降低木材硅化改性成本促其应用,直接将固态硅石粉高效液态活化,通过正交试验和极差分析优化制备了木材硅石改性剂,测试分析了浸渍改性杨木的性能。结果表明:①反应时间和原料n(SiO2)∶n(NaOH)对活化溶液的pH值、黏度和密度影响不显著,碱料种类和反应温度对活化溶液的黏度、密度、SiO2转化率、固体质量分数和生产成本影响显著,对溶液性能综合影响最大的是反应温度和碱料种类,其次是n(SiO2)∶n(NaOH)和反应时间;②pH值随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而减小,密度、黏度、固体质量分数、SiO2转化率和模数随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而增大,KOH活化效果更好但价格较高,综合平衡优化工艺为:反应温度200℃、碱料为NaOH、n(SiO2)∶n(NaOH)=1.715∶1、反应时间4 h;③硅石改性剂能充分渗入杨木,使其吸药量达252%,密度提高81%,抗弯强度提高69.6%,炭化温度减小89℃,残炭率提高41%,改性效果优于硅溶胶。     

沙柳多元醇液化产物流变性能的研究

沙柳木粉在液化剂和催化剂的作用下制成的液化产物可生产制作聚氨酯、环氧树脂、胶黏剂等。研究沙柳液化产物的流变性能,可探索宏观流变性质与液体微观内部反应机理之间的关系,优化设备结构和加工工艺条件,对其高效利用有着重大意义。本试验将沙柳木粉在浓硫酸催化条件下进行多元醇液化,通过改变液化处理条件(反应时间、反应温度和催化剂用量)制备具有不同流变性能的沙柳液化产物。利用旋转型流变仪对所制备的沙柳液化产物进行流变性能测试和分析。沙柳木粉液化条件的单因素试验和正交试验分析结果表明:影响沙柳液化产物黏度的主要因素是反应时间,其次是反应温度和催化剂用量,最佳工艺条件为反应时间70 min、反应温度170℃、催化剂用量5%。在最佳工艺条件下,剪切速率为78.87 s-1时,黏度为0.26 Pa·s。红外光谱(FT-IR)分析得出,液化物中纤维素被大量降解,半纤维素和木质素部分降解,羟基增加,生成更多的反应活性官能团,此条件下液化反应更加充分,流体黏度较大。流变性能测试结果显示:稳态扫描测试时,黏度随剪切速率的增加逐渐减小,表现出剪切变稀的现象;剪切应力随着剪切速率的增加逐渐升高,表现出假塑性流体的性质。通过动态频率扫描曲线变化规律分析,储能模量和损耗模量随着角频率的升高而逐渐增加,复数黏度却随之减小。     

毛竹销（钉）的高速旋转摩擦焊接性能研究

选取毛竹销钉替代木榫在1 500 r/min的情况下与榉木基材进行旋转摩擦焊接，对其抗拉强度和焊接机理进行研究。重点研究不同形状的预钻孔和不同榫径与孔径比值下的竹销钉焊接抗拉拔强度，并将其与木榫焊接和PVAc胶接的抗拉强度进行对比。结果表明:1）当采用恒定直径孔10/9、10/8、10/7、10/6 4种榫径/孔径比的焊接强度均高于PVAc胶接强度，但低于木荷榫和榉木榫的焊接强度，其中10/8的榫径/孔径比的焊接强度相对最高，达到了5.54 MPa；2）当采用渐变直径孔，竹销钉的焊接强度得到明显提高。其中10/8-6的榫径/渐变孔径比值取得了最高的焊接强度，达到6.42 MPa，比10/8比值的强度提高了15.6%，超过了木荷榫的焊接强度，但不及榉木榫的焊接强度；通过对竹销钉的焊接界面温度进行监测，发现焊接界面能在2 s内达到300℃以上的峰值高温，且维持了一定的高温时间（通常约2～3 s），随后随着竹销停止旋转摩擦，温度逐步下降；不同的榫径与孔径比值下，焊接界面的升温速率、峰值温度和高温持续的时间不同，它们是产生强度差异的主要原因；SEM观察结果显示，竹销旋转摩擦焊接界面由竹销或基材中的胞间层物质软化、熔化和流动并与作为增强材料的竹纤维包裹，形成了犹如“钢筋水泥土”结构般的致密、连续和坚固的焊接界面；FTIR分析结果表明，摩擦产生的高温会导致竹销中半纤维素发生一定程度的降解，纤维素的降级十分有限，木质素发生一定程度的缩合反应，木质素的含量相对提高。试验结果表明，将竹销钉代替木榫用于木材的旋转摩擦焊接是可行的。     

木醋液对桃蚜生长繁殖的急慢性效应

为了明确木醋液对桃蚜短、长期影响,以桃蚜为试虫,用100倍稀释木醋液处理小白菜饲养蚜虫,测得桃蚜繁殖发育数据。结果显示,木醋液处理显著缩短桃蚜繁殖期,而F₁代繁殖期比F₀代繁殖期延长37%;F₀代和F₁代产蚜总量与对照组相比分别降低62%和66%;处理组F₁代和F₂代的存活率比对照组降低23%和24%,但F₁代和F₂代之间差异不显著;F₁代寿命缩短25%,F₂代差异不显著。本研究证明木醋液能够缩短桃蚜的繁殖期,延长其若蚜历期,整体缩短桃蚜寿命,降低子代存活率。总之,木醋液对桃蚜的生长发育和繁殖具有一定的抑制作用,但是这种抑制作用会随着施用频次增加而逐渐减弱,即木醋液的短期效应和长期效应存在差异,所以木醋液具有开发为生物农药的价值。     

轻型木结构墙体稳态传热性能及其保温材料影响比较

轻型木结构墙体的热工性能对建筑节能至关重要,其稳态传热性能是节能效率评估指标之一。工程调研发现,轻型木结构墙体墙骨柱热传递过程易产生冷热桥,改善墙体保温构造并通过试验测试,对得到不同构造的墙体传热系数等指标进行分析研究,有利于设计人员优选墙体设计参数、研发墙体新型保温材料。试验采用标定热箱法与热流计法相结合的试验方法——控温箱-热流计法对改善保温措施的墙体进行试验,分析了12种墙体试件的热流密度、传热系数、热阻以及日传热量参数,并与理论计算结果进行比较验证,试验结果与理论计算结果吻合性较好。研究发现:气凝胶毡放置在墙骨柱位置能够有效降低平均传热系数3.8%~15.0%,随厚度增加可逐渐减弱或消除墙骨柱冷热桥效应;聚苯乙烯保温板可有效降低传热系数32.4%~35.1%,墙体蓄热能力较好;纳米纤维保温材料可有效降低传热系数5.9%~8.7%,提高墙体冷热面温差,平衡室内温度。选取的3种保温材料中,聚苯乙烯保温板相比气凝胶毡和纳米纤维保温材料,对墙体整体热工性能的提升更为显著。     

实木家具的拆装式结构实现路径探究

遵循结构合理、体积缩小、组装方便、外形美观的设计原则,从拆装式节点实现形式、整体结构拆装方式二个维度系统阐述了实木家具拆装结构实现路径,并对榫自锁可拆式、连接件可拆式两种实木家具拆装式节点形式及椅类、桌台类、柜类、床类家具的整体结构可拆装方式进行了详细介绍,以期为实木家具的结构优化及平板化包装提供思路。     

促进绿色未来的全球木材科学与技术研究进展——国际林联第25届世界大会木材议题综述

国际林业研究组织联盟（IUFRO）第25届世界大会于2019年在巴西召开。文中从木材生长、木材性质与质量、木材识别、木材加工利用和木文化5个方面分别论述了这次大会在木材科学与技术领域的国际最新研究热点与进展，以反映全球木材科学的研究现状，并梳理学科发展方向。木材形成、木材质量、木材高附加值利用、木材识别新技术等议题依然是木材科学与技术领域的未来研究热点。     

基于GC-MS顶空进样法鉴别瘿木降香黄檀与大果紫檀

分别对两个批次含瘿瘤的降香黄檀和大果紫檀木材,采用GC-MS技术顶空进样方式,获取其总离子流图并进行相关系数、系统聚类和特征性化学成分分析。结果表明:两种木材之间总离子流图差别大,无相关性,而同种木材不同批次间相似度高,均含有相同的特征峰,相关系数高(R>0.900);系统聚类分析进一步验证了该试验结果;两种含瘿瘤木材主要特征化学成分种类和含量也完全不同;相关性分析、聚类分析和特征性成分分析均可鉴别区分这两种含瘿瘤木材,解决了含瘿瘤木材传统方法难以鉴别的难题。     

木醋液在农业病虫草防控中的应用研究进展

为了开发木醋液作为优质生物农药的应用价值,本文归纳了不同原材料制作的木醋液在细菌真菌病害、病毒病、根结线虫病、害虫和杂草防除中的应用研究案例。总结了木醋液分别在病虫草防治中的作用：在适当浓度下,对真菌、细菌和根结线虫皆能有效抑制;作为助剂也能用于防治植物病毒病;对害虫具有驱避作用,浓度高时,直接的毒杀效果也很明显;对于作物田的部分杂草种类,木醋液具有被开发为生物除草剂的潜能。同时简单介绍了木醋液对有害生物的作用机理,指出了木醋液作为生物农药具有原材料来源广泛、广谱有效、环境友好、不易导致抗性发展等特点,其作为生物农药具有极大的应用价值。最后指出,在今后应用研发中应分馏纯化、组合复配木醋液产品,实现机制研究和产品标准化的综合目标。